Bacteria can change history.In the

Bacteria can change history.

In the 14th century, a microbe called Yersinia pestis caused an epidemic of plague known as the Black Death that killed off a third or more of the population of Europe. The long-term shortage of workers that followed helped bring about the end of feudalism.

Historians and microbiologists alike have searched for decades for the origins of plague. Until now, the first clear evidence of Yersinia pestis infection was the Plague of Justinian in the 6th century, which severely weakened the Byzantine Empire.

But in a new study, published on Thursday in the journal Cell, researchers report that the bacterium was infecting people as long as 5,000 years ago.

Exactly what those early outbreaks were like is impossible to know. But the authors of the new study suggest that plague epidemics in the Bronze Age may have opened the doors to waves of migrants in regions decimated by disease.

“To my mind, this leaves little doubt that this has played a major role in those population replacements,” said Eske Willerslev, a co-author of the new study and the director of the Center for GeoGenetics at the University of Copenhagen.

David M. Wagner, a microbial geneticist at Northern Arizona University who was not involved in the study, said that the new research should prompt other scientists to look at mysterious outbreaks in early history, such as the epidemic that devastated Athens during the Peloponnesian War. “It opens up whole new areas of research,” he said.

The new study arose from previous research by Dr. Willerslev and his colleagues. They were able to extract human DNA from101 bones found in Europe and Asia, ranging in age from about 3,000 to 5,000 years old.

As they reported in June, the genetic profiles of people during that 2,000-year period changed with surprising abruptness. About 4,500 years ago, for example, the DNA of Europe’s inhabitants suddenly took on a strong resemblance to that of the Yamnaya, a nomadic people from western Russia.

Wondering what could have triggered such a shift, Dr. Willerslev and his colleagues realized they could test one hypothesis: that epidemics had decimated some populations, allowing new groups to establish themselves.

When researchers search for ancient human genetic material in a piece of bone, they begin by retrieving all the DNA in the sample. Most of it is not human, belonging instead to bacteria and other microbes that colonize bones after death.


Matter
Matter. It’s the stuff of everything — large and small.
DNA of Ancient Children Offers Clues on How People Settled the Americas OCT 26
Editing of Pig DNA May Lead to More Organs for People OCT 15
Elephants: Large, Long-Living and Less Prone to Cancer OCT 8
Crows May Learn Lessons From Death OCT 1
That Stinky Cheese Is a Result of Evolutionary Overdrive SEP 24
See More »

Once scientists have gathered all the DNA, they assemble the genetic fragments into larger pieces and try to match them to sequences already identified in earlier research. Normally they set aside microbial DNA to focus on the human material.

Dr. Willerslev and his colleagues wondered if some of the nonhuman DNA they had collected from Bronze Age remains might belong to pathogens. They decided to look for traces of Yersinia pestis, even though the earliest evidence of the infection dates to thousands of years later.

“Plague was just a long shot,” said Dr. Willerslev.

Advertisement

Continue reading the main story

Advertisement

Continue reading the main story

But sometimes long shots pay off. Of 101 Bronze Age individuals, the researchers found Yersinia pestis DNA in seven. Plague DNA was present in teeth recovered from sites stretching from Poland to Siberia.

By comparing the ancient Yersinia to more recent strains, the scientists also were able to reconstruct its evolutionary history.

Plague can take several different forms. In bubonic plague, the most common, the bacteria invade the lymphatic system. Left untreated, it can kill a victim within days.

The infection is spread by fleas hopping between rats and humans. But 5,000 years ago, Dr. Willerslev and his colleagues found, Yersinia pestis didn’t yet have a gene known to be essential for survival in fleas.

The bacterium did have many of the genes that make it deadly to humans. Dr. Wagner suggested that people may have become infected with plague in ancient times not by fleas, but bybreathing in the microbes or by hunting infected rodents for food.

After acquiring the ability to infect fleas, Yersinia pestis may have begun to spread more readily from one rodent to another, eventually causing widespread epidemics. “It really says something about the rapid evolution of pathogens,” said Dr. Wagner.

Hendrik N. Poinar, a geneticist at McMaster University who was not involved in the study, found this evolutionary scenario persuasive — “a slam dunk,” he said. But he isn’t convinced that huge outbreaks of primitive plague rocked ancient societies and questioned whether the bacteria could have spread quickly without infecting fleas.

“It is speculation as to whether these strains were responsible for high mortality rates in the Bronze Age,” he said.

Dr. Willerslev and his colleagues are now looking for more clues to how the plague affected the Bronze Age world — as well as other pathogens that may have left behind genetic traces. He is now grateful that he and his colleagues didn’t simply throw out all their nonhuman DNA.

“It was just annoying waste lying there that we had to bully our way through,” said Dr. Willerslev. “Now it’s not waste anymore. It’s a potential gold mine.”

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แบคทีเรียสามารถเปลี่ยนประวัติศาสตร์. ในศตวรรษที่ 14 ซึ่งเป็นจุลินทรีย์ที่เรียกว่า Yersinia pestis ก่อให้เกิดการแพร่ระบาดของโรคระบาดที่รู้จักกันเป็นความตายสีดำที่ฆ่าหนึ่งในสามหรือมากกว่าของประชากรของยุโรป ปัญหาการขาดแคลนในระยะยาวของคนงานที่ตามมาช่วยนำเกี่ยวกับการสิ้นสุดของระบบศักดินา. ประวัติศาสตร์และจุลชีววิทยาเหมือนกันได้ค้นหามานานหลายทศวรรษสำหรับต้นกำเนิดของโรคระบาด จนถึงขณะนี้หลักฐานที่ชัดเจนเป็นครั้งแรกของการติดเชื้อ Yersinia pestis เป็นโรคระบาดจัสติเนียนในศตวรรษที่ 6 ซึ่งรุนแรงอ่อนแอไบเซนไทน์เอ็มไพร์. แต่ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในวันพฤหัสบดีในวารสารเซลล์นักวิจัยรายงานว่าแบคทีเรียที่ถูกติดคน ตราบใดที่ 5,000 ปีที่ผ่านมา. สิ่งแรกที่ระบาดเป็นเหมือนเป็นไปไม่ได้ที่จะรู้ว่า แต่ผู้เขียนของการศึกษาใหม่แสดงให้เห็นว่าโรคระบาดภัยพิบัติในยุคสำริดอาจจะเปิดประตูคลื่นของแรงงานข้ามชาติในภูมิภาคทำลายโดยโรค. "ใจของฉันใบนี้สงสัยว่านี้มีบทบาทสำคัญในการทดแทนประชากรเหล่านั้น "Eske Willerslev เป็นผู้เขียนร่วมของการศึกษาใหม่และผู้อำนวยการศูนย์ GeoGenetics ที่มหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน. กล่าวว่าเดวิดเมตรแว็กเนอร์พันธุกรรมของจุลินทรีย์ที่มหาวิทยาลัยแอริโซนาเหนือที่ไม่ได้เกี่ยวข้องในการศึกษากล่าวว่างานวิจัยใหม่ควรแจ้งให้นักวิทยาศาสตร์อื่น ๆ จะมองไปที่การระบาดลึกลับในสมัยก่อนประวัติศาสตร์เช่นการระบาดของโรคที่ทำลายกรุงเอเธนส์ในช่วงสงครามเพโลโพนี "มันเปิดพื้นที่ใหม่ของการวิจัย" เขากล่าว. การศึกษาใหม่เกิดขึ้นจากการวิจัยก่อนหน้านี้โดยดร Willerslev และเพื่อนร่วมงานของเขา พวกเขาสามารถที่จะสกัดดีเอ็นเอของมนุษย์ from101 กระดูกที่พบในยุโรปและเอเชียตั้งแต่ในวัยประมาณ 3,000 ถึง 5,000 ปี. ขณะที่พวกเขารายงานในเดือนมิถุนายนโปรไฟล์ทางพันธุกรรมของคนในระหว่างระยะเวลา 2,000 ปีการเปลี่ยนแปลงกับความฉับพลันที่น่าแปลกใจ ประมาณ 4,500 ปีที่ผ่านมาเช่นดีเอ็นเอของชาวยุโรปก็เอามีความแข็งแกร่งคล้ายคลึงกับที่ของ Yamnaya เป็นคนเร่ร่อนจากตะวันตกของรัสเซีย. สงสัยว่าอาจจะมีการหารือดังกล่าวกะดร Willerslev และเพื่อนร่วมงานของเขาตระหนักว่าพวกเขาสามารถ การทดสอบสมมติฐานหนึ่ง:. โรคระบาดที่ทำลายบางส่วนประชากรที่ช่วยให้กลุ่มใหม่ที่จะสร้างตัวเองเมื่อนักวิจัยค้นหาสารพันธุกรรมของมนุษย์โบราณในชิ้นส่วนของกระดูกที่พวกเขาเริ่มต้นด้วยการเรียกทุกดีเอ็นเอในตัวอย่าง ส่วนใหญ่มันไม่ได้เป็นมนุษย์ที่เป็นของแทนเพื่อแบคทีเรียและจุลินทรีย์อื่น ๆ ที่ตั้งรกรากกระดูกหลังความตาย. เรื่องเรื่อง มันเป็นเรื่องของทุกอย่าง - ขนาดใหญ่และขนาดเล็ก. ดีเอ็นเอของเด็กโบราณเสนอเบาะแสเกี่ยวกับวิธีคนตัดสินอเมริกา 26 ตุลาคมแก้ไขดีเอ็นเอหมูอาจนำไปสู่อวัยวะอื่นๆ สำหรับคนที่ 15 ตุลาคมช้าง: ขนาดใหญ่, การใช้ชีวิตยาวและน้อยแนวโน้มที่จะมะเร็งตุลาคม 8 กาอาจเรียนรู้บทเรียนจากความตาย 1 ตุลาคมที่ชีสตุเป็นผลมาจากวิวัฒนาการOverdrive กันยายน 24 ดูเพิ่มเติม»เมื่อนักวิทยาศาสตร์ได้รวบรวมทุกดีเอ็นเอที่พวกเขาประกอบชิ้นส่วนทางพันธุกรรมเป็นชิ้นขนาดใหญ่และพยายามที่จะตรงกับพวกเขาที่จะลำดับระบุไว้แล้วในก่อนหน้านี้การวิจัย ปกติพวกเขาตั้งกันดีเอ็นเอของจุลินทรีย์ที่จะมุ่งเน้นวัสดุที่มนุษย์. ดร. Willerslev และเพื่อนร่วมงานของเขาสงสัยว่าบางส่วนของดีเอ็นเอมนุษย์ที่พวกเขาได้เก็บรวบรวมจากยุคสำริดยังคงอาจจะเป็นเชื้อโรค พวกเขาตัดสินใจที่จะมองหาร่องรอยของ Yersinia pestis แม้ว่าหลักฐานเก่าแก่ที่สุดของวันการติดเชื้อหลายพันปีต่อมา. "โรคระบาดเป็นเพียงแค่ยิงยาว" ดร Willerslev. กล่าวว่าโฆษณาอ่านต่อเรื่องหลักโฆษณาอ่านต่อหลักเรื่องแต่บางครั้งปืนยาวจ่ายออก 101 บุคคลยุคสำริดนักวิจัยพบว่าดีเอ็นเอ Yersinia pestis เจ็ด ดีเอ็นเอโรคระบาดในปัจจุบันคือฟันหายจากเว็บไซต์ยืดจากโปแลนด์ไปยังไซบีเรีย. โดยเปรียบเทียบ Yersinia โบราณสายพันธุ์ล่าสุดนักวิทยาศาสตร์ยังมีความสามารถที่จะสร้างประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของ. โรคระบาดสามารถใช้รูปแบบที่แตกต่างกัน ในกาฬโรคที่พบมากที่สุดแบคทีเรียบุกระบบน้ำเหลือง ซ้ายไม่ถูกรักษามันสามารถฆ่าเหยื่อภายในวัน. การติดเชื้อสามารถแพร่กระจายโดยหมัดกระโดดระหว่างหนูและมนุษย์ แต่ปีที่ผ่านมา 5000 ดร Willerslev และเพื่อนร่วมงานของเขาพบ Yersinia pestis ยังไม่ได้มีการแสดงออกของยีนที่รู้จักกันที่จะเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการอยู่รอดในหมัด. แบคทีเรียไม่ได้มีจำนวนมากของยีนที่ทำให้มันเป็นอันตรายต่อมนุษย์ แว็กเนอร์ชี้ให้เห็นว่าคนที่อาจจะกลายเป็นติดเชื้อที่มีโรคระบาดในสมัยโบราณไม่ได้โดยหมัด แต่ bybreathing ในจุลินทรีย์หรือโดยการล่าหนูที่ติดเชื้อสำหรับอาหาร. หลังจากซื้อความสามารถในการติดเชื้อหมัด Yersinia pestis อาจได้เริ่มที่จะแพร่กระจายมากขึ้นอย่างรวดเร็วจาก หนูหนึ่งไปยังอีกที่ก่อให้เกิดโรคระบาดในที่สุดอย่างกว้างขวาง "จริงๆมันกล่าวว่าสิ่งที่เกี่ยวกับวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วของเชื้อโรค" กล่าวว่าดร. แว็กเนอร์. Hendrik เอ็น Poinar พันธุกรรมที่ McMaster มหาวิทยาลัยที่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาครั้งนี้พบว่าสถานการณ์วิวัฒนาการนี้โน้มน้าวใจ - "สแลมดังค์" เขากล่าวว่า . แต่เขาไม่เชื่อว่าการระบาดใหญ่ของโรคระบาดดั้งเดิมโยกสังคมโบราณและถามว่าเชื้อแบคทีเรียที่อาจจะมีการแพร่กระจายอย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องติดหมัด. "มันเป็นเรื่องการเก็งกำไรเป็นไปได้ว่าสายพันธุ์เหล่านี้มีความรับผิดชอบสำหรับอัตราการตายสูงในยุคสำริด" เขา กล่าว. ดร. Willerslev และเพื่อนร่วมงานของเขาตอนนี้กำลังมองหาเบาะแสเพิ่มเติมถึงวิธีการที่ได้รับผลกระทบภัยพิบัติโลกยุคสำริด - เช่นเดียวกับโรคอื่น ๆ ที่อาจมีการทิ้งร่องรอยทางพันธุกรรม ตอนนี้เขาเป็นขอบคุณที่เขาและเพื่อนร่วมของเขาไม่ได้เพียงแค่โยนออกดีเอ็นเอมนุษย์ของพวกเขาทั้งหมด. "มันเป็นขยะที่น่ารำคาญเพียงโกหกมีที่เรามีการกลั่นแกล้งทางเราผ่าน" ดร Willerslev กล่าวว่า "ตอนนี้ก็ไม่ต้องเสียอีกต่อไป มันเป็นเหมืองทองที่อาจเกิดขึ้น. "

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แบคทีเรียสามารถเปลี่ยนประวัติศาสตร์

ในศตวรรษที่ 14 , จุลินทรีย์ที่เรียกว่าเยอซิเนีย pestis ที่เกิดการแพร่ระบาดของกาฬโรคเรียกว่าตายสีดำที่ฆ่าไปสามหรือมากกว่าของประชากรของยุโรป ปัญหาระยะยาวของคนงานที่ตามมาช่วยนำเกี่ยวกับการสิ้นสุดของระบบศักดินา .

นักประวัติศาสตร์และ microbiologists เหมือนกันได้ค้นหามานานหลายทศวรรษ สำหรับต้นตอของโรคระบาด จนถึงตอนนี้หลักฐานชัดเจนแรกของการติดเชื้อ pestis เยอซิเนียเป็นโรคระบาดจัสติเนียนในศตวรรษที่ 6 ซึ่งลดลงอย่างรุนแรงของจักรวรรดิไบแซนไทน์

แต่ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในวันพฤหัสบดีที่ในวารสารเซลล์ รายงาน นักวิจัยที่สามารถติดคนได้นานถึง 5 , 000 ปีมาแล้ว

สิ่งที่เหล่านั้นก่อนการระบาดคือ เหมือนเป็นไปไม่ได้ที่จะรู้แต่ผู้เขียนของการศึกษาใหม่แนะนำว่า ภัยพิบัติ โรคระบาดในยุคอาจต้องเปิดประตูให้คลื่นของผู้อพยพในพื้นที่ทำลายโดยโรค

" ในใจของฉัน , ใบนี้สงสัยเล็กน้อยว่า นี้ได้มีบทบาทในการเปลี่ยนเก วิลเลอร์ ลฟประชากร " , กล่าวว่า ,เป็นผู้เขียนของการศึกษาใหม่และผู้อำนวยการศูนย์ geogenetics ที่มหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน

เดวิดเมตรวากเนอร์ , จุลินทรีย์คัดเลือกที่มหาวิทยาลัย Northern Arizona ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษา กล่าวว่า งานวิจัยใหม่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์อื่น ๆดูลึกลับระบาดในประวัติศาสตร์ เช่น โรคระบาดที่ แหลกลาญ เอเธนส์ในสงครามเพโลพอนเนเชียน ." มันเปิดพื้นที่ใหม่ทั้งหมดของการวิจัย , " เขากล่าว .

การศึกษาใหม่ที่เกิดขึ้นจากงานวิจัย โดย ดร. willerslev และเพื่อนร่วมงานของเขา พวกเขาสามารถที่จะสกัด DNA ของมนุษย์ from101 กระดูกที่พบในยุโรปและเอเชีย ตั้งแต่อายุประมาณ 3 , 000 ถึง 5 , 000 ปี

ตามที่รายงานในเดือนมิถุนายน , โปรไฟล์พันธุกรรมของคนระหว่างปี 2000 ช่วงเปลี่ยนกับน่าแปลกใจระยะไกล . เกี่ยวกับ 4เมื่อ 500 ปีที่แล้ว ตัวอย่างเช่น ดีเอ็นเอของชาวยุโรปก็ได้คุ้นกับที่ของ yamnaya เป็นชนเผ่าเร่ร่อนจากรัสเซียตะวันตก .

สงสัย ว่า จะ เรียก เช่น กะ ดร. willerslev และเพื่อนร่วมงานของเขาตระหนักว่าพวกเขาสามารถทดสอบสมมติฐานหนึ่ง : ว่าโรคระบาดได้ทำลายบางส่วนให้กลุ่มประชากร ใหม่สร้างเอง

เมื่อนักวิจัยค้นหาวัสดุทางพันธุกรรมในมนุษย์โบราณชิ้นกระดูก พวกเขาเริ่มต้นด้วยการไปทั้งหมด ดีเอ็นเอในตัวอย่าง ส่วนใหญ่ก็ไม่ได้เป็นมนุษย์ ของแบคทีเรียและจุลินทรีย์อื่น ๆแทนการตั้งรกรากบนกระดูกหลังความตาย .



ไม่ว่ายังไง มันเป็นสิ่งที่ทุกอย่าง - ขนาดใหญ่และขนาดเล็ก .
ดีเอ็นเอของเด็กโบราณมีเบาะแสเกี่ยวกับวิธีการที่คนตัดสินอเมริกา 26 ต.ค.